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氮氧传感器在尾气气体监测中起的作用

时间:2022-06-12 作者:百富都

由于需要减少响应时间的延迟和现代内燃机控制系统的不断提高的精度,优秀的汽车配件公司工程师正在使用一些新的和非常特殊的传感器技术。一个受到严格审查的关键领域当然是废气排放。


直喷汽油发动机、赛车运动应用甚至摩托车都对用于废气测量及其后处理的技术提出了非常具体的要求,但正如您将了解到的,发动机在“保持清洁”方面给工程师带来了重大挑战。环境保护在汽车普及中,氮氧传感器技术显得尤为重要。


一氧化氮和二氧化氮


为了使汽油发动机更加经济和环保,汽车制造商越来越依赖直接汽油喷射发动机,这种发动机在某些条件下,主要是部分负载(巡航)条件下,可以在相当稀薄的空气/燃料混合物下运行。这样做的结果可能是油耗降低了 12-20%,但与生活中的大多数事情一样,要为此收益付出代价。


作为电火花点火时发动机内的燃烧过程的结果产生的气体化合物之一是统称为NOx的化合物。对于汽车行业,该术语用于描述废气中所含的一氧化氮和二氧化氮。 NOx 化合物是燃烧过程中对环境有害的副产品,大多数车辆通过三元催化转化器的功能有效地解决了这一问题。


火花点火发动机在非常稀薄的燃料条件下运行时往往会产生更多的这些化合物,而直喷发动机在分层模式下在该区域运行。三元催化剂由于废气中含有过量的氧气而无法应对这一问题,该氧气会重整 NOx,因此需要对废气进行额外的处理。

氮氧传感器.jpg

NOx气体处理,汽车气体监测


一种对策策略是使用 NOx 存储催化剂,这是一种安装在排气系统上的附加硬件,可临时存储并在预定点将化合物化学还原为无害的氮和氧。这种“再生”功能是由加油校准的变化触发的,导致存储装置内的燃料暂时处于富油状态。


该系统控制策略的一个重要部分是 NOx 传感器,该传感器用于检测何时达到存储容量(饱和点)的极限,然后指示燃料管理系统开始再生阶段。该循环的频率可以是大约每 60 秒一次,然后富再生期开始大约两秒钟,然后恢复到贫模式。


NOx 传感器是宽带氧传感器的演变,其元件的外壳由不锈钢拉深工艺制成,其中包含两个共同工作的氧密度检测室,可以测定NOx 浓度。它们的功能非常复杂,这些传感器需要专用的电脑板,这些电脑板要么集成到车辆的控制模块中,要么包含在永久连接到传感器线束的单元中。


众所周知,大多数火花点火车辆必须配备催化剂监测诊断传感器。然而,这可能不是使用 NOx 传感器的情况。


标签: 尾气气体监测 氮氧传感器
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